Electronic Theses and Dissertation

Permasalahan konsumsi energi yang tinggi dalam sistem kelistrikan semakin menjadi perhatian seiring meningkatnya kebutuhan energi, salah satunya disebabkan oleh kualitas daya yang rendah akibat faktor daya yang tidak optimal pada beban campuran linier dan non-linier. Faktor daya yang rendah menyebabkan peningkatan daya reaktif dan distorsi harmonisa, sehingga membebani jaringan listrik dan menurunkan efisiensi sistem. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan menganalisis sistem Power Factor Correction (PFC) hybrid guna memperbaiki faktor daya dan kualitas daya sistem kelistrikan. Metode penelitian dilakukan melalui simulasi menggunakan perangkat lunak PSIM dengan menerapkan kapasitor bank untuk mengoreksi pergeseran fasa pada beban linier serta Parallel Active Filter (PAF) untuk mereduksi distorsi harmonisa pada beban non-linier. Evaluasi kinerja sistem dilakukan pada beberapa skenario beban, meliputi beban linier, non-linier, dan beban campuran, dengan parameter utama berupa faktor daya dan Total Harmonic Distortion arus (THDi). Hasil simulasi menunjukkan bahwa penggunaan kapasitor bank mampu meningkatkan faktor daya beban linier dari 0,66 menjadi 0,96 tanpa memengaruhi daya aktif, sementara penerapan PAF pada beban non-linier menurunkan THDi dari 155% menjadi 2,9% serta meningkatkan faktor daya dari 0,42 menjadi 0,92. Pada beban campuran, sistem hybrid terbukti paling efektif dengan peningkatan faktor daya hingga 0,905 dan penurunan THDi menjadi 4,2%. Hasil ini menunjukkan bahwa sistem PFC hybrid yang diusulkan efektif dalam meningkatkan faktor daya dan kualitas daya secara menyeluruh pada sistem kelistrikan.
Kata kunci : Sistem Hibrida, Faktor Daya, Harmonisa, Filter Aktif, Kapasitor Bank

Abstract- The problem of high energy consumption in the electrical system is increasingly becoming a concern as energy needs increase, one of which is caused by low power quality due to suboptimal power factors in mixed linear and non-linear loads. Low power factors cause an increase in reactive power and harmonic distortion, thus burdening the electrical network and reducing system efficiency. This study aims to design and analyze a hybrid Power Factor Correction (PFC) system to improve the power factor and power quality of the electrical system. The research method is carried out through simulations using PSIM software by applying a capacitor bank to correct phase shifts in linear loads and a Parallel Active Filter (PAF) to reduce harmonic distortion in non-linear loads. System performance evaluation is carried out in several load scenarios, including linear, non-linear, and mixed loads, with the main parameters being the power factor and Total Harmonic Distortion current (THDi). The simulation results show that the use of capacitor banks can increase the power factor of linear loads from 0.66 to 0.96 without affecting the active power, while the application of PAF to non-linear loads reduces THDi from 155% to 2.9% and increases the power factor from 0.42 to 0.92. In mixed loads, the hybrid system proved to be the most effective with an increase in power factor up to 0.905 and a decrease in THDi to 4.2%. These results indicate that the proposed hybrid PFC system is effective in improving the power factor and overall power quality in the electrical system. Keywords: Hybrid System, Power Factor, Harmonics, Active Filter, Capasitor Bank